摘要:弄另水電站引水隧洞采用一洞一機(jī)布置,兩洞中心間距21.50m,全洞沿軸線縱坡為8.7%,共計(jì)1033.15m,隧洞開挖采用下導(dǎo)洞先行,預(yù)留光爆層二次爆破的方法掘進(jìn),經(jīng)實(shí)踐證明,該開挖方法不僅能有效地保證隧洞光面爆破效果,同時在縮短造孔循環(huán)、減少開挖炸藥單耗用量上取得了明顯成效,本文就弄另引水隧洞的開挖施工情況進(jìn)行扼要介紹。
關(guān)鍵詞:隧洞;開挖;施工
1 工程概況
弄另電站位于云南省德宏州梁河縣境內(nèi)。隧洞為有壓發(fā)電引水洞,隧洞開挖包括主洞開挖及施工支洞開挖,主洞全長樁號為0+23.35~0+539.924,隧洞開挖斷面為圓形,洞徑8.3m,全長516.574m。
2 工程地質(zhì)
隧洞穿越沿線為一圓垣狀山包,巖體風(fēng)化強(qiáng)烈,隧洞圍巖大部分為微風(fēng)化帶巖石,進(jìn)口附近為Ⅳ類圍巖,洞內(nèi)大
部分為Ⅲ~Ⅱ類圍巖,個別部位巖石破碎嚴(yán)重,有大的破碎帶通過,圍巖基本穩(wěn)定。
3 隧洞開挖總體方案
3.1 隧洞開挖
根據(jù)本隧洞開挖斷面特點(diǎn),平洞開挖采用預(yù)留光爆層二次爆破法進(jìn)行掘進(jìn),即超前開挖直徑為5.0×6.3m的小導(dǎo)洞,預(yù)留光爆層、二次爆破成洞的方法進(jìn)行施工。
4 開挖工藝與開挖方法
4.1開挖工藝流程
測量放樣→造孔→裝藥,連接網(wǎng)絡(luò)、起爆→通風(fēng)排煙→安全處理→出碴→清底鋪路、管路
4.2主要工序施工方法要點(diǎn)
4.2.1測量放樣
洞內(nèi)測量采用萊卡工程型全站儀測量。測量導(dǎo)線點(diǎn)間距50m選埋一點(diǎn)。導(dǎo)線點(diǎn)埋設(shè)牢固隱蔽,做好保護(hù)。每一開挖循環(huán)準(zhǔn)確放出中心線、腰線和周邊輪廓線。
4.2.2鉆孔
開挖鉆孔采用YTP-26型手風(fēng)鉆鉆孔,鉆孔嚴(yán)格按照測量確定的孔位布孔,其周邊光爆孔和中心掏槽孔的孔位偏差不大于5cm,其他孔位偏差不大于10cm;炮孔的孔底保持在爆破設(shè)計(jì)規(guī)定的平面上,炮孔盡量做到垂直掌子面,周邊孔偏角控制在3ordm;以內(nèi)。
4.2.3裝藥、連網(wǎng)、起爆
裝藥前用風(fēng)水聯(lián)合沖洗炮孔。周邊孔用小藥卷綁于毛竹片上,形成非連續(xù)裝藥。掏槽孔、擴(kuò)大孔裝藥要密實(shí),堵塞長度70-80cm,堵塞用炮泥堵實(shí)。嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)圖進(jìn)行裝藥。非電導(dǎo)爆管網(wǎng)絡(luò)連接,最后由炮工和技術(shù)員復(fù)核檢查。
4.2.4通風(fēng)和排煙
工作面爆破的通風(fēng)排煙采用壓入式通風(fēng)排煙方式,風(fēng)管端頭距工作面約15-20M。采用37kw×2軸流風(fēng)機(jī)壓風(fēng)。
4.2.5安全處理
通風(fēng)散煙以后,撬挖工進(jìn)行安全撬挖,排除危石,高處大危石,也可用反鏟挖掘機(jī)排除。由于頻繁的爆破作業(yè),巖石的應(yīng)力釋放,巖壁局部出現(xiàn)松弛,可能會產(chǎn)生掉塊和新的危巖,因此對已成型的頂拱和側(cè)墻,需要經(jīng)常進(jìn)行安全檢查和安全檢測。
4.2.6出碴
采用WA470(3m3)側(cè)卸式裝載機(jī)裝車,每臺裝載機(jī)配2-4臺5T自卸車出碴。
4.2.7施工排水
因平洞設(shè)計(jì)開挖縱坡比為8.7%,進(jìn)口段作業(yè)面容易積水,施工時在道路右側(cè)設(shè)置一條排水溝,在洞內(nèi)每隔50m設(shè)置集水井一處,集水井內(nèi)設(shè)置潛水泵進(jìn)行強(qiáng)排。
4.3爆破參數(shù)
4.3.1鉆孔參數(shù)
①中心孔:孔徑50mm,孔深2.8米。
②掏槽孔:掏槽形式為菱形掏槽,中孔直眼掏槽。除中孔外其余掏槽孔孔徑φ=42mm,孔深2.8米,孔距30~40cm。
③崩落孔:孔徑φ=42mm,孔距a=90~100cm,抵抗線W=90~100cm,孔深2.7米。
④光爆孔:孔徑φ=42mm,孔距a=60cm,孔深L=2.7m。
4.3.2裝藥結(jié)構(gòu)
①掏槽孔:炸藥選用φ32mm乳化炸藥(單支管200g,長25cm)、結(jié)構(gòu)為人工炮桿連續(xù)裝藥。 掏槽孔裝藥系數(shù)擬定為80%,
②光爆孔:藥卷直徑d=32mm,線裝藥密度Ⅰ~Ⅱ類圍巖:200~250g/m; Ⅲ類圍巖:150~200g/m;Ⅳ~Ⅴ圍巖:120~150g/m。裝藥結(jié)構(gòu)為導(dǎo)爆索串聯(lián),毛竹片綁扎,空氣間隔不耦合裝藥。
③崩落孔:藥卷直徑d=32mm,連續(xù)裝藥。
4.3.3洞挖炮孔布置圖
5 不良地質(zhì)條件的圍巖監(jiān)控及支護(hù)
為確保圍巖的穩(wěn)定,針對不良地質(zhì)段圍巖應(yīng)及時采取有效的支護(hù)措施。施工時用木棒法、觀察法、聽音判斷法、震動法中的一種或幾種方法,配合GY—85型心斂計(jì)等儀器進(jìn)行圍巖觀測與監(jiān)控。
本工程在多處部位存在著Ⅳ、Ⅴ類圍巖,地質(zhì)條件較差,鉆爆工藝本著“淺進(jìn)尺、小藥量、弱爆破、少擾動”的原則進(jìn)行施工,每開挖一循環(huán),立即進(jìn)行初噴砼進(jìn)行支護(hù),局部段還布置了Ф8@200鋼筋掛網(wǎng)錨噴支護(hù),若出現(xiàn)特殊地段還將采取超前錨桿預(yù)加固頂部圍巖,通過超前支護(hù)增強(qiáng)圍巖自穩(wěn)能力。
6 開挖質(zhì)量、安全技術(shù)保證措施
6.1質(zhì)量技術(shù)保證措施
本工程嚴(yán)格執(zhí)行ISO9001#8226;2000質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn),建立并健全以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量保證體系,為確保隧洞開挖質(zhì)量,施工時嚴(yán)格執(zhí)行以下措施:
根據(jù)不同地質(zhì)條件,選擇合理的鉆爆參數(shù)。
打眼前做好測量放樣工作,提高畫線定眼準(zhǔn)確度。
嚴(yán)格控制打眼精度,光面爆破應(yīng)采用毫秒差雷管,周邊孔采用不偶合裝藥,降低爆破對圍巖的振動影響。
每排炮爆破后及時進(jìn)行斷面檢測及爆破效果評定,不符合質(zhì)量要求的及時進(jìn)行處理,并分析其原因,提出整改措施,為下排炮的開挖提供修正依據(jù)。
6.2安全技術(shù)保證措施
為確保爆破開挖安全,項(xiàng)目部在建立健全各項(xiàng)安全管理制度的同時,完善各項(xiàng)安全技術(shù)操作規(guī)程,施工時堅(jiān)決執(zhí)行以下技術(shù)措施:
鑿巖打眼時,嚴(yán)禁打殘眼,嚴(yán)禁打干眼,嚴(yán)禁戴手套扶釬桿,嚴(yán)禁人員站在鑿巖機(jī)釬桿下。
點(diǎn)炮時須用控制導(dǎo)火索。嚴(yán)禁用火柴、煙頭、打火機(jī)點(diǎn)炮。
支持以風(fēng)、水為綜合防塵措施,做到定期檢測洞內(nèi)各有害氣體和粉塵的濃度,一旦超標(biāo)立即采取措施。
放炮后,及時進(jìn)行全面仔細(xì)的安全處理工作(敲幫問頂),防止掉塊傷人。發(fā)現(xiàn)盲炮應(yīng)由當(dāng)班爆破員處理,無關(guān)人員不得在場。
做好對不良地質(zhì)地段圍巖的監(jiān)控工作,進(jìn)行危險(xiǎn)評估,制定應(yīng)急措施,一旦有異常情況發(fā)生,立即按措施要求執(zhí)行。
7 結(jié)語
采用小導(dǎo)洞先行二次擴(kuò)洞的開挖方法在本隧洞開挖中較為可行,實(shí)踐證明,該開挖方法不僅能有效地保證隧洞光面爆破效果,同時在縮短造孔時間、節(jié)省開挖炸藥使用量上取得明顯成效。經(jīng)過業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工四方進(jìn)行隧洞開挖聯(lián)檢驗(yàn)收,開挖單元工程優(yōu)良率為86%,合格率為100%,光爆殘孔率達(dá)88%以上。
參考文獻(xiàn):
《建筑工程施工手冊》第四版中國建筑工業(yè)出版社